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    7．如图所示，ef、gh为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为L=1m，导轨左端连接一个R=3Ω的电阻，一根电阻为1Ω的金属棒cd垂直地放置导轨上，与导轨接触良好，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上．现对金属棒施加4N的水平向右的拉力F，使帮从静止开始向右运动，试解答以下问题：
    （1）金属棒达到的最大速度v是多少？
    （2）金属棒达到最大速度后，R上的发热功率为多大？

    分析 （1）当金属棒做匀速直线运动时速度达到最大，由平衡条件和安培力与速度的关系式可以求出最大速度．
    （2）根据感应电动势公式、欧姆定律和功率公式求解．

    解答 解：（1）金属棒受到的安培力：
     FB=BIL=B$\frac{BLv}{R+r}$L=$\frac{{B}^{2}{L}^{2}v}{R+r}$
    当金属棒匀速运动时，速度达到最大，由平衡条件得：FB=F
    解得：v=$\frac{F（R+r）}{{B}^{2}{L}^{2}}$=$\frac{4×（3+1）}{{2}^{2}×{1}^{2}}$=4m/s；
    （2）金属棒达到最大速度后，电路中电流 I=$\frac{BLv}{R+r}$=$\frac{2×1×4}{3+1}$A=2A
    R上的发热功率为 P=I2R=22×3W=12W
    答：
    （1）金属棒达到的最大速度v是4m/s．
    （2）金属棒达到最大速度后，R上的发热功率为12W．

    点评 本题是电磁感应与力学相结合的一道综合题，应用法拉第电磁感应定律、欧姆定律、安培力公式、平衡条件、功率公式即可正确解题．

    练习册系列答案
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    17．将一小球以初速度为20m/s从离地面一定高度处平抛出去，不计空气阻力，经2s后落地，重力加速度g取10m/s2，求：
    （1）抛出点离地面的高度；
    （2）小球落地时速度大小；
    （3）小球落地时速度方向．

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    18．如图，两根相距l=1m平行光滑长金属导轨电阻不计，被固定在绝缘水平面上，两导轨左端接有R=2Ω的电阻，导轨所在区域内加上与导轨垂直、方向相反的磁场，磁场宽度d相同且为0.6m，磁感应强度大小B1=$\frac{\sqrt{2}}{5}$、B2=0.8T．现有电阻r=1Ω的导体棒ab垂直导轨放置且接触良好，当导体棒ab以v=5m/s从边界MN进入磁场后，在拉力作用下始终作匀速运动，求：
    （1）导体棒ab进入磁场B1时拉力的功率；
    （2）导体棒ab匀速运动过程中电阻R两端的电压有效值．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    15．如图所示，用弹簧连接的两物体A、B质量均为m，当悬挂A物的细线突然被剪断，在刚剪断后的瞬间，A和B的加速度大小分别为（　　）
    A．g，gB．2g，0C．0，2gD．2g，2g

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    2．如图所示，一平行板电容器接在U=12V的直流电源上，电容C=3.0×10-10F，两极板间距离d=1.20×10-3m，取g=10m/s2，求：
    （1）该电容器所带电量．
    （2）若板间有一带电微粒，其质量为m=1.5×10-3kg，恰在板间处于静止状态，则该微粒带电量为多少？带何种电荷？

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    12．如图所示四个电路，能够实现升压的是（　　）
    A．B．C．D．

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    19．张家口市教育大厦的高楼中有一部直通高层的客运电梯，电梯的简化模型如图（1）所示．考虑安全、舒适、省时等因素，电梯所受的拉力F的大小是随上升的位移x变化的．已知电梯在x=0时由静止开始上升，F-x图象如图（2）所示．电梯总质量m=1.5×103kg．忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2．

    （1）求电梯在上升过程中的最小加速度a1；
    （2）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由v-t图象求位移的方法．请你借用此方法，对比功的定义，根据图（2）所示的F-x图象，求电梯从静止开始向上运动2m的过程中拉力F所做功W1和从静止开始向上运动100m的过程中拉力F所做功W2；
    （3）求电梯上升过程的最大速率v是多少？

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    5．如图所示，竖直放置的半圆形光滑绝缘轨道半径为R，圆心为O，下端与绝缘水平轨道在B点相切．一质量为m、带电荷量为+q的物块（可视为质点），置于水平轨道上的A点．已知A、B两点间的距离为L，物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g．
    （1）若物块能到达的最高点是半圆形轨道上与圆心O等高的C点，则物块在A点水平向左运动的初速度应为多大？
    （2）若整个装置处于竖直向上的匀强电场中，物块在A点水平向左运动的初速度vA=$\sqrt{2μgL}$，沿轨道恰好能运动到最高点D．则匀强电场的电场强度为多大？

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    6．如图所示，轻弹簧左端固定在水平地面的N点处，弹簧自然伸长时另一端位于O点，水平面MN段为光滑地面，M点右侧为粗糙水平面，现有质量分别为2m、m的A、B滑块，先用滑块B向左压缩弹簧至P点，B和弹簧不栓接，由静止释放后向右运动与静止在M点的A物体碰撞，碰撞后A与B粘在一起，A向右运动了L之后静止在水平面上，已知水平面与滑块之间滑动摩擦因数都为μ，求
    （1）B刚与A碰撞后A的速度大小？
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